DSpace at VNU: Nghiên cứu và triển khai hệ vi xử lý trên cơ sở lõi xử lý MicroBlaze, thử nghiệm ứng dụng trên FPGA

Nghiên cứu triển khai hệ vi xử lý sở lõi xử lý MicroBlaze, thử nghiệm ứng dụng FPGA Vũ Thị Kim Nhung Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70 Người hướng dẫn: TS Trần Xuân Tú Năm bảo vệ: 2010 Abstract: Tổng quan hệ vi xử lý hệ thống chip: giới thiệu chung vi xử lý, hệ vi xử lý, hệ thống vi mạch, phương pháp công nghệ thiết kế vi mạch VLSI ngôn ngữ VHDL, ngôn ngữ thiết kế phần cứng sử dụng trình thực thi đề tài Lõi vi xử lý mềm MicroBlaze: nghiên cứu, tìm hiểu cụ thể lõi xử lý mềm MicroBlaze cấu trúc nhớ, ghi giao tiếp tín hiệu tập lệnh MicroBlaze Triển khai hệ vi xử lý sở lõi xử lý MicroBlaze: trình bày cụ thể trình thiết kế hệ vi xử lý thực nghiệm sở lõi xử lý MicroBlaze từ ý tưởng xây dựng hệ vi xử lý đến bước dùng phần mềm EDK để kết nối thành phần hệ thực thi hệ kit FPGA Spartan-3E hãng Xilinx Kiểm thực hệ thống với số ứng dụng minh hoạ: Chương triển khai số ứng dụng hệ vi xử lý xây dựng Keywords: Kỹ thuật điện tử; Chip; Vi xử lý; Điện tử học Content Thiết kế phát triển vi mạch tích hợp (IC) hệ thống điện tử lĩnh vực thiếu việc cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Sự đời phát triển công nghệ FPGA (Field-Programable Gate Array) với chip lập trình tạo điều kiện cho nước bước đầu làm quen với thiết kế vi mạch tích hợp nhanh chóng hồ nhập với cộng đồng nước có ngành cơng nghiệp điện tử phát triển Công nghệ FPGA cho phép chế tạo thử hay triển khai số ứng dụng với quy mô vừa phải với giá thành phải Tất nhiên, cần lưu ý FPGA cho phép triển khai ứng dụng khơng đòi hỏi đáp ứng u cầu khắt khe hiệu hệ thống Trước đây, hệ thống điện tử (ví dụ hệ thống máy tính) thường bao gồm nhiều vi mạch gắn mạch in khác nhau, ghép nối với để thực chức hệ thống Ngày nay, nhờ phát triển nhanh chóng công nghệ bán dẫn kỹ thuật thiết kế mạch tích hợp, tích hợp hệ thống hồn chỉnh lên vi mạch đơn Hệ thống tích hợp vi mạch đơn gọi Hệ thống chip (trong tiếng Anh gọi "System-on-Chip" viết tắt "SoC") Hầu hết hệ thống chip chứa đựng vi xử lý (dù đơn giản hay phức tạp) ứng dụng chúng xây dựng hệ vi xử lý (trên chip bán chip) Trong khuôn khổ đề tài “ Nghiên cứu triển khai hệ vi xử lý sở lõi xử lý MicroBlaze, thử nghiệm ứng dụng FPGA”, triển khai xây dựng hệ vi xử lý tương đối đơn giản sở lõi vi xử lý MicroBlaze hãng Xilinx, ứng dụng thực kit phát triển FPGA Spartan-3E hãng Xilinx, tạo tiền đề cho việc thiết kế hệ thống chip triển khai ứng dụng cụ thể hệ vi xử lý sau Báo cáo luận văn trình bày gồm chương: Chương Tổng quan hệ vi xử lý hệ thống chip: Chương giới thiệu chung vi xử lý, hệ vi xử lý, hệ thống vi mạch, phương pháp công nghệ thiết kế vi mạch VLSI ngôn ngữ VHDL, ngôn ngữ thiết kế phần cứng sử dụng trình thực thi đề tài Chương Lõi vi xử lý mềm MicroBlaze: Chương nghiên cứu, tìm hiểu cụ thể lõi xử lý mềm MicroBlaze cấu trúc nhớ, ghi giao tiếp tín hiệu tập lệnh MicroBlaze Chương Triển khai hệ vi xử lý sở lõi xử lý MicroBlaze: Chương trình bày cụ thể trình thiết kế hệ vi xử lý thực nghiệm sở lõi xử lý MicroBlaze từ ý tưởng xây dựng hệ vi xử lý đến bước dùng phần mềm EDK để kết nối thành phần hệ thực thi hệ kit FPGA Spartan-3E hãng Xilinx Chương Kiểm thực hệ thống với số ứng dụng minh hoạ: Chương triển khai số ứng dụng hệ vi xử lý xây dựng chương References [1] Douglas L Perry (2002), VHDL: Programmingby Example, McGraw-Hill [2] IBM (2001), 32-bit Processor Local Bus Architecture Specifications (Version 2.9) [3] IBM (2009), PLBV46 Master (v1.00a) [4] Rod Jesman Fernando Martinez Vallina Jafar Saniie, MicroBlaze Tutorial Creating a Simple Embedded System and Adding Custom Peripherals Using Xilinx EDK Software Tool [5] Smith, M J (1997), Application – SpecificIntegrated Circuits (ASICs the book), Addison-Wesley [6] Xilinx (2008), MicroBlaze Processor Reference Guide UG081 (v9.0) [7] Xilinx (2007), PLBV46_SLAVE_SINGLE (v1.00a) [8] Xilinx (2008), Spartan-3E FPGA Starter Kit Board User Guide (v1.1) [9] Xilinx (2007), EDK 9.2 MicroBlaze Tutorial in Virtex-4 [10] Xilinx (2008), XPS Serial Peripheral Interface (SPI) (v1.00a) [11] Xilinx (2008), XPS UART Lite (v1.00a) [12] http://www.xilinx.com/microblaze [13] Integrated_circuit, http://en.wikipedia.org [14] System-on-chip, http://en.wikipedia.org [15] http://www.fpga4fun.com [16] http://forums.xilinx.com [17] http://www.micro-blaze.com [18] http://www.vlsi-world.com .. .sở lõi xử lý MicroBlaze, thử nghiệm ứng dụng FPGA , triển khai xây dựng hệ vi xử lý tương đối đơn giản sở lõi vi xử lý MicroBlaze hãng Xilinx, ứng dụng thực kit phát triển FPGA Spartan-3E... cho vi c thiết kế hệ thống chip triển khai ứng dụng cụ thể hệ vi xử lý sau Báo cáo luận văn trình bày gồm chương: Chương Tổng quan hệ vi xử lý hệ thống chip: Chương giới thiệu chung vi xử lý, hệ. .. cụ thể trình thiết kế hệ vi xử lý thực nghiệm sở lõi xử lý MicroBlaze từ ý tưởng xây dựng hệ vi xử lý đến bước dùng phần mềm EDK để kết nối thành phần hệ thực thi hệ kit FPGA Spartan-3E hãng Xilinx